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Coastal development and marine ecosystems in Culebra Bay, Guanacaste, Costa Rica/Desarrollo costero y ambientes marino-costeros en Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica.

Las zonas costeras en todo el mundo son importantes puntos de visitacion turistica y de acuerdo con el World Economic Forum [WEF] (2017) Costa Rica es reconocido como uno de los principales destinos turisticos en la region Latinoamericana. La provincia de Guanacaste, ubicada en el Pacifico norte de Costa Rica, posee abundantes playas de inigualable belleza escenica, asi como un clima favorable la mayor parte del ano. Estas cualidades motivaron que la provincia se promocionara como destino turistico de alta calidad internacional a partir de 1930 (Sanchez-Noguera, 2012a), favoreciendo el desarrollo turistico de "alto nivel" caracterizado por un enfoque de sol y playa (Furst & Hein, 2002).

El desarrollo turistico genera procesos de cambio acelerados en la dinamica natural de las costas (Marchant, 2006) y los impactos de dichas actividades en los ambientes marinocosteros pueden ser positivos o negativos. Segun los lineamientos del modelo de desarrollo que se siga el grado de vulnerabilidad ante dichos cambios suele ser muy elevado, debido a la gran diversidad biologica que albergan estos ecosistemas (Dadon 2002; Marchant, 2006). En el caso especifico de Bahia Culebra, el desarrollo turistico esta basado en el esquema del proyecto Polo Turistico Golfo de Papagayo (PTGP), bajo el modelo de polo turistico internacional. Segun indica el Plan Maestro y sus principios orientadores (Reglamento No 4572. 1995) el proyecto debe enmarcarse dentro del ordenamiento vigente y en los intereses nacionales y regionales, bajo un modelo de desarrollo turistico sostenible que incorpore variables ambientales, para preservar el medio ambiente y potenciarlo como el mayor destino turistico de la region centroamericana (Alonso, 2009).

Las actividades turisticas incrementan la presion de uso de estos espacios y de los recursos albergados en ellos, a la vez que influyen de manera directa sobre el modo de vida de los habitantes locales. Un estudio efectuado por la Comision Interinstitucional de Marinas y Atracaderos Turisticos [CIMAT] (2008) para evaluar el Indice de Fragilidad Ambiental Integrado de la costa Pacifica, revela que las secciones marinas y terrestres de Bahia Culebra exhiben valores de fragilidad ambiental "alto" y "muy alto". Ademas, Bahia Culebra fue descrita como un sitio de alto valor ecologico por la presencia de importantes estructuras arrecifales (Jimenez, 2001a; Cortes & Jimenez, 2003). Se justifica entonces la necesidad de efectuar un analisis para determinar las perturbaciones naturales y los impactos ambientales de origen antropico. En este trabajo se analiza el cambio temporal en el estado de salud de los arrecifes coralinos y la contaminacion costera de los ambientes marino-costeros aledanos al proyecto PTGP y su relacion con el desarrollo costero, mediante la comparacion de datos generados en la decada de 1990 y los periodos 2000-2001 y 2010-2011.

MATERIALES Y METODOS

Sitio de estudio: Bahia Culebra, localizada dentro del Golfo de Papagayo en el Pacifico norte de Costa Rica (Fig. 1), es una bahia relativamente cerrada que alberga playas, manglares y ensenadas. Registra la maxima profundidad en el sector cercano a la boca (42 m) y su area aproximada es de 24 [km.sup.2] (Rodriguez-Saenz & Rodriguez-Fonseca, 2004). La plataforma continental en el area es relativamente estrecha, lo cual favorece la influencia de las aguas oceanicas en las zonas costeras (Jimenez, 2001a). Climatologicamente esta influenciada por el desplazamiento estacional de la Zona de Convergencia Intertropical y por la accion de los vientos alisios del NE, los cuales establecen la estacion seca entre diciembre y abril y la lluviosa que se extiende de mayo a noviembre (Bednarski & Morales-Ramirez, 2004; Alfaro et al., 2012). Los ecosistemas marinos de esta bahia estan influenciados por un fenomeno de surgencia o "afloramiento" costero, el cual tiene lugar durante la epoca seca (Brenes, Leon, Gutierrez, & Arroyo, 1990; Ballestero & Cohen, 2004; Kessler, 2006). Dicho fenomeno se caracteriza por la surgencia de aguas profundas y frias, con un alto contenido de nutrimentos y enriquecidas en C[O.sub.2] (Jimenez, 2001b; Vargas, 2002; Bednarski & Morales-Ramirez, 2004; Fiedler & Talley, 2006; Rixen, Jimenez, & Cortes, 2012). Se delimito como zona de estudio el area correspondiente al PTGP, que incluye Bahia Culebra y pueblos aledanos (Fig. 1).

Contaminacion costera: Se compararon los datos cuantificados entre agosto 2010 y junio 2011 con la informacion disponible para la misma zona en Garcia, Acuna-Gonzalez, Vargas-Zamora, & Garcia-Cespedes (2006). Durante los muestreos y el analisis de datos se siguio el protocolo utilizado en el proyecto de investigacion "Contaminacion Costera en Costa Rica (CoCosRi)" (Garcia et al., 2006). En total se realizaron seis muestreos, uno en octubre de 2010 y cinco en 2011 (dos en marzo, dos en mayo y uno en junio). La cantidad de coliformes fecales (CF) fue el indicador microbiologico para evaluar la calidad sanitaria de aguas costeras en cuatro playas del interior de la bahia (Playa Panama, Playa Esmeralda, Playa Blanca y Playa Sombrero) (Fig. 1). Para clasificar la calidad del agua de mar se utilizo el promedio geometrico de CF/100 mL (Mora, Rojas-Carrion, Sequeira-Barquero, Mata, & Coto-Cervantes, 1989). En Playa Panama tambien se cuantifico la contaminacion por desechos solidos y residuos de alquitran, en un transecto de 100 m de longitud y 3 m de ancho paralelo al mar. Estos muestreos se llevaron a cabo en agosto y octubre del 2010, enero, marzo, abril y mayo del 2011. Las muestras de CF se analizaron en el Instituto de Investigaciones en Salud (INISA) de la Universidad de Costa Rica; las muestras para determinar contaminacion por desechos solidos y residuos de alquitran en la playa se procesaron en el Laboratorio de Oceanografia Quimica del Centro de Investigacion en Ciencias del Mar y Limnologia (CIMAR) de la Universidad de Costa Rica.

Arrecifes coralinos: Entre agosto 2010 y julio 2011 se re-evaluaron cuatro de los nueve arrecifes descritos por Jimenez (1998) en la decada de 1990: Palmitas, Guiri-Guiri (Jimenez, 1998), Playa Blanca y Esmeralda (Fig. 1). La seleccion de sitos se baso en: 1) ubicacion geografica, para que el sector norte y sur de la bahia estuviesen igualmente representados, y 2) el estado de desarrollo de los arrecifes, para incluir los tres de mayor extension. Para la comparacion temporal se usaron las mismas categorias de Jimenez (1998) (sustrato libre, coral vivo, coral muerto, macroalgas, algas calcareas, esponjas y otros) mas una adicional (cianobacterias), para un total de ocho categorias evaluadas.

Se realizaron 44 transectos entre 1.5 m y 11 m de profundidad. En cada arrecife se cuantifico la composicion y abundancia de especies, la cobertura de coral vivo y muerto, diversidad total, abundancia de erizos e indice de heterogeneidad ([I.sub.H]). El [I.sub.H] se usa para determinar la rugosidad del sustrato y cambios en la irregularidad estructural del fondo. Se utilizo la metodologia de transecto lineal descrita por Jimenez (1998) y se aplico un factor de correccion para que los datos de ambos estudios fueran estadisticamente comparables, porque el tamano de los eslabones de la cadena difirio entre anos. Se uso el programa estadistico PAST para el analisis de datos. Para determinar la varianza de la cobertura entre sitios se aplico el analisis de variancia de Kruskal-Wallis, la comparacion entre pares se realizo por medio de Mann-Whitney con la correccion de Bonferroni para la discriminacion entre grupos. Se calculo el indice de diversidad H' de Shannon-Wiener y el indice de equidad J' de Pielou para los corales escleractineos (base e, Shannon & Weaver, 1949). Posteriormente se aplico una prueba t pareada para comparar el numero de especies y los valores de los estadisticos correspondientes a cada sitio durante los periodos 1993-1996 y 2010-2011.

Concentraciones de nutrimentos: La concentracion de nutrimentos en Bahia Culebra se evalua periodicamente desde 1999, mediante el programa de monitoreo de ambientes coralinos (Proyecto "Sedimentacion de arrecifes coralinos", CIMAR). Se utilizaron los datos historicos disponibles en dicha serie temporal, correspondientes al periodo 1999-2008, para analizar los cambios en la concentracion anual de cinco nutrimentos (fosfatos, silicatos, nitritos, nitratos y amonio) en superficie y a 15 m de profundidad.

Compromiso ambiental de algunos actores: Entre agosto 2010 y enero 2012 se contacto con cinco de las principales empresas concesionarias (indicadas como A, B, C, D y E) (Fig. 1), para consultar sobre su compromiso ambiental y acciones especificas dirigidas a la proteccion de los recursos naturales de la bahia. Tambien se concertaron entrevistas con los alcaldes municipales de Liberia y Carrillo (la administracion politica de la bahia recae en estos dos gobiernos locales) y el director de la oficina ejecutora del proyecto PTGP, para conocer su percepcion respecto al impacto del PTGP y el compromiso ambiental asumido por las empresas concesionarias. Solo se logro entrevistar a dos funcionarios de la empresa concesionaria A.

RESULTADOS

Contaminacion costera: Entre octubre 2010 y junio 2011 Playa Panama tuvo el mayor promedio geometrico (17.4 CF/100 mL) y se clasifica como "calidad buena" (Cuadro 1). La menor densidad de CF se midio en Playa Blanca, seguido por Esmeralda y Playa Sombrero (Cuadro 2), todos clasificados como "calidad excelente" (Cuadro 1). Al integrar todos los sitios y analizar la bahia como una unidad se determina que la calidad de sus aguas costeras durante el periodo de estudio es de clase AA ("aguas bacteriologicamente excelentes") y con el menor nivel de contaminacion por CF (Cuadro 1, 2). En el periodo 2000-2002, el promedio geometrico de CF para Bahia Culebra oscilo entre < 2-4 NMP/100 mL (Cuadro 2).

Entre 2010-2011 no se hallaron restos de alquitran en Playa Panama. Las mayores cantidades de desechos solidos se recolectaron en el 2000 y el 2010, mientras que en el 2001 y el 2011 se cuantifico una disminucion en los desechos con respecto al ano previo (Fig. 2). Al evaluar la composicion porcentual de los desechos solidos (Fig. 2), el plastico y los materiales celulosicos (carton, papel, cigarrillos, fosforos, madera, restos de fogatas, restos vegetales y telas) fueron los principales contaminantes durante el periodo 2010-2011.

Arrecifes coralinos: Al analizar el cambio temporal en la composicion bentoncia se observa que el coral vivo fue la categoria dominante durante 1993-1996, pero en el periodo 2010-2011 el coral muerto obtuvo los mayores porcentajes de cobertura promedio (Fig. 3). Durante este ultimo periodo el valor mas alto de coral muerto se cuantifico en Esmeralda (85.8 [+ or -] 1.3 %, promedio [+ or -] error estandar) y el mas bajo en Guiri-Guiri (67.4 [+ or -] 3.0 %), mientras que en 1993-1996 Playa Blanca obtuvo el valor mas alto (52.2 [+ or -] 2.2 %) y Guiri-Guiri el mas bajo (26.0 [+ or -] 6.5 %). La comparacion de la composicion del bentos entre periodos indica que todas las categorias evaluadas tuvieron diferencias significativas en el tiempo (p < 0.05) (Fig. 3), sin embargo, la comparacion temporal por sitio indica que para las categorias de sustrato libre, macroalga, alga calcarea y esponja algunos de los sitios no presentaron diferencias significativas entre anos (Cuadro 3). Las cianobacterias no tuvieron una presencia cuantificable en 1993-1996, pero durante la reevaluacion se cuantificaron en tres de los cuatro sitios visitados, todos con valores similares (Bonferroni; p > 0.05) y porcentajes promedio de cobertura inferiores al 1 % (Fig. 3). Durante la re-evaluacion se identificaron seis especies de corales escleractineos (Pocillopora damicornis, Psammocora stellata, Pavona gigantea, Pavona clavus, Pavona frondifera y Porites panamensis), cuatro menos que las reportadas en 1993-1996. Guiri-Guiri fue el sitio con el mayor numero de especies coralinas (cuatro). Palmitas fue el sitio con mayor diversidad (H' [greater than or equal to] 1) y en tres de los cuatro sitios evaluados la abundancia de especies fue bastante equitativa (J' [greater than or equal to] 0.8) (Cuadro 4). La comparacion temporal indica que no hubo cambios significativos en la diversidad de especies coralinas (t = 0.46; p = 0.68), sin embargo, si se observo una reduccion significativa en la riqueza (t = 3.46; p = 0.04) y un aumento significativo de la equidad (t = -4.34; p = 0.02) de especies durante los periodos analizados (Cuadro 4).

Diadema mexicanum (Agassiz, 1863) fue el erizo mas abundante en la bahia con una densidad promedio de 1.62 [+ or -] 0.55 ind/[m.sup.2], con variacion de abundancias entre sitios. Playa Blanca tuvo la mayor densidad 4.12 [+ or -] 0.83 y Guiri-Guiri la menor (0.03 [+ or -] 0.01) (H = 21.32; p < 0.0001) (Fig. 4). La comparacion temporal indica un incremento en la abundancia de erizos en Bahia Culebra, el mayor cambio se presento en Palmitas y Playa Blanca (Fig. 4).

En el periodo 2010-2011 el IH tuvo un promedio de 1.26 [+ or -] 0.16, con variaciones de la mediana de heterogeneidad entre sitios (H = 31.33; p < 0.0001). Palmitas fue el arrecife mas homogeneo (1.15 [+ or -] 0.12), desplazando a Esmeralda que durante la decada de 1990 habia obtenido el valor mas cercano a uno (Cuadro 5). Guiri-Guiri es el unico arrecife construido por colonias masivas (P. clavus) y continua siendo el mas heterogeneo (1.57 [+ or -] 0.19) de la bahia.

Concentraciones de nutrimentos: Durante el periodo 1999-2008, los silicatos y el amonio fueron los nutrimentos mas abundantes en la superficie, mientras que silicatos y nitratos predominaron a 15 m de profundidad (Fig. 5). Con excepcion de silicatos y amonio, las concentraciones en la superficie se mantuvieron relativamente estables durante la decada analizada. La tendencia observada en la columna de agua indica disminucion de los nitratos a lo largo del tiempo e incremento en las concentraciones de silicatos. En ambas profundidades se registro un maximo en la concentracion de silicatos en 2002 y 2007, el cual estuvo acompanado durante el ultimo ano por un incremento de amonio en la superficie y de nitrato y amonio en la columna de agua (Fig. 5).

Compromiso ambiental de algunos actores: La empresa A, concesionaria a cargo de toda la Peninsula de Nacascolo, cuenta con una Politica de Responsabilidad Ambiental cuyos ejes de trabajo incluyen: 1) campanas de concientizacion ambiental a lo interno y externo de la empresa (con empleados, colaboradores y comunidades locales), 2) ejecucion de acciones especificas dentro de la empresa (e.g tratamiento y reutilizacion de aguas residuales) y con las comunidades (e.g recoleccion de desechos solidos y electronicos), y 3) apoyo continuo a programas de investigacion cientifica ("Monitoreo de arrecifes coralinos en Bahia Culebra" y "Estudio de factibilidad del uso de agua salina en el riego del campo de golf de Peninsula Papagayo") (Cuadro 6). La empresa tambien asumio un compromiso con la proteccion del patrimonio arquitectonico de la zona.

DISCUSION

El principal tipo de turismo en las zonas costeras se basa en la explotacion de los recursos naturales, mediante usos directos como la pesca deportiva y el buceo, o indirectos como el paisajismo. Cuando este aprovechamiento no es manejado adecuadamente se produce un deterioro paulatino de los sistemas marino-costeros y la alteracion del equilibrio ecosistemico. Entre las principales problematicas ambientales de las zonas costeras destacan el aumento en la demanda de agua potable para satisfacer las necesidades del desarrollo inmobiliario y turistico, la expansion acelerada de infraestructura urbano-turistica, la alteracion y fragmentacion de los ecosistemas terrestres y marino-costeros, la salinizacion de los mantos acuiferos y la contaminacion por manejo inadecuado de desechos solidos y liquidos (Dadon, 2002; Tinoco, 2003; Contraloria General de la Republica, 2008; Honey, Vargas, & Durham, 2010; Salas, 2010; TT Argos, 2010). En el marco de la gestion integrada de las zonas costeras existen diversas herramientas para analizar los modelos de desarrollo y uno de ellos es el modelo DPSIR (por sus siglas en ingles "Driving forces, Pressure, State, Impact, Response") (European Environment Agency, 1998). Este modelo ha tenido un amplio uso para evaluar servicios ecosistemicos en zonas costeras (Barragan & Borja, 2011), dado que permite analizar las interacciones entre las presiones ambientales, el estado de los ecosistemas y la respuesta de la sociedad (United Nations Environment Programme [UNEP], 2012). En Bahia Culebra el desarrollo turistico se intensifico a partir de la decada de los noventa con el surgimiento del proyecto PTGP, esto genero cambios ambientales que seran analizados mediante el modelo DPSIR (Fig. 6).

Impulsores o fuerzas motrices: Las tendencias sectoriales de cada region son los agentes impulsores de las presiones humanas, en Bahia Culebra representados por la industria turistica y el desarrollo inmobiliario de alto nivel. El area terrestre del PTGP esta dividida en secciones de acuerdo a las categorias de uso del suelo establecidas (Instituto Costarricense de Turismo [ICT], 2006), las cuales son otorgadas en concesion a empresas privadas y estatales para la construccion de infraestructura, como hoteles, condominios, torres de apartamentos, zonas residenciales de acceso restringido, quintas, casas vacacionales, campos de golf y pozos de agua. Adicional a estos impulsores locales, tambien se deben mencionar aquellos que se encuentran en una escala mas global pero que tienen un impacto local, como los fenomenos del El Nino-Oscilacion del Sur (ENOS) y el cambio climatico (Alfaro & Lizano, 2001; Jimenez, Cortes, Leon, & Ruiz, 2001).

Presiones: Se consideran como presiones todas aquellas actividades humanas que afectan al ambiente. Dentro del Golfo de Papagayo se han identificado la pesca artesanal y la expansion de la infraestructura costera como las principales presiones (The Nature Conservancy, 2008), por tanto, se puede concluir que las presiones en Bahia Culebra estan estrechamente relacionadas con la implementacion del PTGP y los usos extractivos de los recursos (e.g. sobreexplotacion pesquera, actividades agricolas). Los cambios mas relevantes en el uso del suelo dentro del PTGP entre 1978 y 2006 fueron la reduccion de areas definidas para conservacion, el incremento de terrenos consignados para campos de golf y el aumento del area destinada para el desarrollo hotelero, residencial y comercial (Sanchez-Noguera, 2012a). Al 2011 existia un total de 29 concesiones vigentes dentro del PTGP (ICT, 2011), la mayoria con usos de suelo dirigidos a satisfacer las necesidades de la industria turistica.

Cambios de estado del socioecosistema: Las actividades humanas ejercen presiones sobre el medio y producen cambios en los ecosistemas que son observables y cuantificables. Los cambios del socioecosistema identificados en Bahia Culebra durante este estudio se pueden agrupar en contaminacion costera y arrecifes coralinos y concentraciones de nutrimentos.

Contaminacion costera: Las menores concentraciones de CF se midieron frente a dos importantes hoteles, bajo la administracion de diferentes concesionarias (A y E). La empresa A indico que su proyecto cuenta con un sistema de tratamiento de aguas residuales (Peninsula Papagayo, 2005; M. Ardon com. pers., 2012) pero se desconoce si la empresa E tambien posee algun sistema similar, por lo que resulta necesario estudiar las corrientes y la circulacion dentro de la bahia, dado que estas podrian ser un factor determinante en los patrones de contaminacion de las aguas. La mayor contaminacion por CF se detecto frente a Playa Panama, reconocida como destino predilecto para los nacionales y una de las playas mas concurridas dentro del PTGP (Sanchez-Noguera, 2012a). A nivel mundial el 80 % de la contaminacion marina proviene de la descarga directa o indirecta de aguas residuales en la zona costera (World Health Organization [WHO], 1998), por tanto, la densidad de visitacion turistica y el manejo de las aguas residuales son factores altamente influyentes en la calidad sanitaria de las aguas costeras. En el periodo 2010-2011 las concentraciones de CF fueron mayores durante los meses de mayo y junio y dicho incremento coincide con el periodo de transicion entre la epoca seca y la lluviosa, posiblemente debido al arrastre por escorrentia de aguas contaminadas y sedimentos terrigenos (Mora, 2007). Pese a la presencia de CF en varios sitios dentro de la bahia, en el periodo 1996-2005 varias playas fueron clasificadas con el nivel sanitario mas alto (Clase AA) (Garcia et al., 2006; Mora, 2007). Durante el periodo 2010-2011 tambien se detecto contaminacion por CF en bajas concentraciones (Cuadro 2) e indica que la calidad sanitaria de las aguas costeras de Bahia Culebra oscila entre buena y excelente, condicion que se ha mantenido estable en la ultima decada.

La oscilacion en la cantidad de desechos solidos depositados en Playa Panama durante los cuatro anos de analisis (Fig. 2) evidencia que los mismos continuan siendo una externalidad negativa, exponiendo la necesidad de fortalecer los programas de consumo responsable y educacion ambiental. Claramente la captura de residuos es un importante servicio ecosistemico en Bahia Culebra y por tanto un punto fundamental de analisis futuro, pues los sistemas economicos no reciclan sus desechos (Pearce & Turner, 1995). Por tanto, si no se disenan y ejecutan estrategias para el adecuado tratamiento de los residuos generados por la actividad turistica se acelerara el proceso de degradacion de los recursos naturales, que constituyen un importante capital economico en Bahia Culebra (Sanchez-Noguera, 2012b).

Arrecifes coralinos y concentraciones de nutrimentos: Los ecosistemas coralinos experimentaron un proceso de degradacion entre 1993 y 2011, caracterizado por la drastica disminucion en la cobertura de coral vivo (Fig. 3), asi como la diversidad y la riqueza coralina; el cual estuvo acompanado por un reparto mas equitativo de las especies remanentes. Las especies raras desaparecieron de los sitios evaluados y solo las especies que dominaban la composicion del bentos en la decada de 1990 continuan presentes en la bahia. Si bien es cierto la cantidad de especies de coral en la bahia para el periodo 2010-2011 es menor que las presentes a mediados de los 90's, se debe tomar en cuenta que la cobertura de coral vivo tambien experimento una reduccion significativa en el tiempo. Estos resultados sugieren que, al estar la nueva riqueza coralina distribuida en menores porcentajes de cobertura viva, se compensa la reduccion de especies en el indice y esto explica por que los valores de diversidad no evidencian cambios significativos en el tiempo. Otro hecho relevante es la presencia reciente de cianobacterias en tres de los cuatro sitios evaluados (Esmeralda, Playa Blanca y Guiri-Guiri) (Fig. 1). La unica localidad con ausencia total de cianobacterias fue Palmitas, que se encuentra mas aislado de la costa y por tanto bajo menor influencia directa del desarrollo costero. No obstante, solo mediante estudios de corrientes se podria confirmar que Palmitas no esta siendo afectado por aguas contaminadas y con altos contenidos de nutrimentos, provenientes de la infraestructura turistica y residencial.

El estudio reciente de los arrecifes coralinos en esta bahia se puede dividir en dos periodos, antes y despues del 2007. Previo a este ano los ecosistemas coralinos eran saludables y con porcentajes promedio de cobertura coralina viva que oscilaban entre 20-60 % (Jimenez, 1998), pero en la decada del 2000 la frecuencia e intensidad de Floraciones Algales Nocivas (FANs) en la zona aumento drasticamente (Morales-Ramirez, Viquez, Rodriguez, & Vargas, 2001; Vargas-Montero, Freer-Bustamante, Guzman, & Vargas, 2008; Jimenez et al., in prep.). Esta situacion podria asociarse con los picos en las concentraciones de nutrimentos del 2002 y 2007 (Fig. 5), pero no existe evidencia suficiente para relacionar estos cambios con eventos de una escala espacial mayor porque solo el 2007 tuvo influencia de ENOS (National Oceanic and Atmospheric Administration [NOAA], 2008). Diversos usuarios de la bahia indicaron que durante el 2007 los eventos de "mareas rojas" ocurrieron casi de manera continua (obser. pers. y comun. pers. con tour-operadores y locales). Esta prolongada exposicion a las FANs produjo blanqueamiento y mortalidad coralina que dio como resultado porcentajes de coral vivo muy bajos (Fig. 3), indicando una estrecha relacion entre la degradacion de los arrecifes y las recurrentes FANs en la bahia. Durante los eventos de "marea roja" aumenta el consumo de oxigeno en la columna de agua y se limita la penetracion de radiacion solar, produciendo condiciones de estres en los corales (Lapointe, Barile, Littler, & Littler, 2005; Bauman, Burt, Feary, Marquis, & Usseglio, 2010). El acelerado desarrollo marino-costero del Pacifico norte incrementa las fuentes de nutrimentos antropogenicos, por la apertura de campos de golf, nuevas actividades agricolas y posible mal manejo de aguas residuales. El incremento espacio-temporal de las FANs en la region (Morales-Ramirez et al., 2001; Vargas-Montero et al., 2008) coincide con esta tendencia de desarrollo costero, y se convierte en un importante indicativo sobre la necesidad de implementar programas de gestion marino-costera que incluyan acciones para un manejo adecuado de las actividades productivas y las aguas residuales.

Luego de la mortalidad coralina de 2007 la estructura arrecifal comenzo a ser colonizada por diversos organismos (esponjas, vermetidos, poliquetos, anemonas) y sobrecrecida por algas calcareas, algas filamentosas (turf) y otras macroalgas verdes y pardas. Simultaneamente la densidad de erizos incremento significativamente, especialmente en Palmitas y Playa Blanca (Fig. 4). El incremento en las densidades del erizo D. mexicanum ocurrio a partir del 2009 y se atribuye principalmente al aumento en la disponibilidad de sustrato para forrajear (Alvarado et al., 2012), sin embargo, tambien se deben considerar otros factores como la reduccion de depredadores producto de la sobreexplotacion pesquera y el impacto del ENOS durante el periodo 2009-2010 (NOAA, 2009), dado que en otros sitios del Pacifico Tropical Oriental (PTO) tambien se han reportado incrementos en las poblaciones de erizos durante los eventos de ENOS (Glynn, 1988; Guzman & Cortes, 1992; Alvarado et al., 2012). La presencia de D. mexicanum puede favorecer la recuperacion de los arrecifes, al reducir la cobertura de macroalgas (Fig. 3) y exponer las algas calcareas y los esqueletos que se convierten en un sustrato optimo de asentamiento para nuevas larvas de coral (Harriott, 1983; Miller & Ayre, 2004). Sin embargo, estos organismos tambien causan disturbios biologicos al remover los nuevos reclutas sexuales durante el "pastoreo" (Sammarco, 1980) y son responsables de acelerar el proceso de bioerosion de la estructura remanente (Alvarado et al., 2012). Casi todos los remanentes arrecifales dentro de la bahia se debilitaron y colapsaron producto del intenso proceso de bioerosion. Esto disminuyo su complejidad estructural, reflejada en el cambio del IH. La bioerosion constituye un importante proceso destructivo en los arrecifes coralinos, porque debilita la estructura carbonatada e incrementa su susceptibilidad ante cambios ambientales (Toro-Farmer, Cantera, Londono-Cruz, Orozco, & Neira, 2004; Alvarez-Filip et al., 2011). A pesar de que los corales en Bahia Culebra presentan las tasas de crecimiento mas altas en el PTO (Jimenez & Cortes, 2003) el reclutamiento y sobrevivencia de larvas son bajas, por lo tanto, la reduccion en la heterogeneidad del sustrato posterior a los eventos de mortalidad coralina es otro indicativo del proceso de degradacion del que fueron sujeto estos ecosistemas.

Impacto: Definido como los efectos que surgen a raiz de la modificacion del entorno ambiental (capital natural), que en este caso comprenderian la perdida de servicios ecosistemicos y la afectacion de la actividad turistica. Los arrecifes coralinos brindan una amplia variedad de servicios ecosistemicos entre los que cabe destacar la biodiversidad de especies, el abastecimiento para la sociedad, proteccion costera y captura de carbono (Moberg & Folke, 1999). Cuando estos servicios ecosistemicos resultan afectados tambien se generan externalidades relacionadas con la actividad turistica. Por ejemplo, dos de las principales actividades en las que se basa la industria turistica en Bahia Culebra son el disfrute de las playas y el buceo (Sanchez-Noguera, 2012b). Al perderse la biodiversidad de especies los turistas perderan interes en regresar a la zona. Asi mismo la presencia recurrente de FAN en la zona promueve condiciones desagradables e insalubres para el disfrute de las playas, como se pudo constatar a inicios de agosto del 2017 cuando el fuerte olor de las FAN imposibilitaba la permanencia en Playas del Coco (obser. pers.).

Resiliencia de los ecosistemas: Visitas a Bahia Culebra entre agosto del 2016 y agosto del 2017 indican que el proceso de recuperacion de estos ecosistemas es muy lento, con una capacidad de resiliencia limitada por diversos factores imperantes en la zona: 1) el afloramiento estacional durante la epoca seca modifica la quimica oceanica y produce condiciones ambientales estresantes para los corales (baja concentracion de oxigeno, bajas temperaturas y bajo pH) (Jimenez, 1998; 2001b; Jimenez, Bassey, Segura, & Cortes, 2010; Rixen et al., 2012), las cuales pueden resultar altamente perjudiciales luego de los eventos de mortalidad masiva; 2) el enriquecimiento de nutrimentos por causas naturales (fenomeno de surgencia) y antropogenicas (aporte de nutrimentos por el desarrollo costero) (Morales-Ramirez et al., 2001; Fernandez-Garcia, 2007; Vargas-Montero et al., 2008) contribuye al incremento estacional de las macroalgas invasoras (Caulerpa sertularioides) (Fernandez-Garcia, Cortes, Alvarado, & Nivia-Ruiz, 2012) y la presencia continua de FANs (Lapointe et al., 2005); 3) las altas tasas de bioerosion reducen el sustrato disponible para la recuperacion coralina; 4) la reproduccion sexual en el PTO es baja y en Bahia Culebra las colonias de diferente sexo tienen un traslape minimo durante el periodo reproductivo (Bezy, 2009). Las actividades humanas sin controles adecuados inciden directa e indirectamente en la salud de los ecosistemas marino-costeros y al combinarse con eventos de origen natural (e.g. afloramiento costero, ENOS) pueden limitar significativamente la resiliencia de estos ecosistemas. Finalmente, es importante considerar que aquellos procesos que ocurren en una escala espacio-temporal mas amplia como el calentamiento global y la acidificacion oceanica, tambien incidiran en su capacidad de recuperacion.

Respuesta: Este apartado consiste en identificar la(s) respuesta(s) que surgen a nivel de la sociedad para solventar los problemas antes planteados. Al menos una de las empresas concesionarias dentro del PTGP ha implementado programas de responsabilidad ambiental, con acciones elaboradas y ejecutadas bajo los lineamientos de certificaciones de sostenibilidad a nivel nacional e internacional (e.g Certificado de Sostenibilidad Turistica y Audubon) (Peninsula Papagayo, 2005; Alonso, 2009; Honey et al., 2010; Peninsula Papagayo, 2010a, b, c; Salas, 2010). Esta empresa ha dirigido esfuerzos y recursos (capital humano y economico) hacia el cumplimiento de la responsabilidad social y ambiental, acorde con los principios orientadores del Plan Maestro (Reglamento N[degrees] 4572. 1995). De esta manera contribuye al desarrollo sostenible de la zona, como un proceso paralelo al modelo de desarrollo economico imperante en la provincia de Guanacaste.

El gobierno de Costa Rica tambien ha promovido el desarrollo sostenible del turismo costero, mediante programas nacionales como el Certificado de Sostenibilidad Turistica y la Bandera Azul Ecologica. El Programa Certificado de Sostenibilidad Turistica (CST) esta disenado para categorizar y certificar el grado de sostenibilidad bajo el cual operan las empresas turisticas de acuerdo al manejo de los recursos naturales, sociales y culturales. El Programa Bandera Azul Ecologica (PBAE) incentiva el desarrollo de las zonas costeras en concordancia con la proteccion de sus respectivas playas (Programa Bandera Azul Ecologica [PBAE], 2010). Ambas herramientas buscan que la industria turistica siga ciertos criterios para la sostenibilidad social, ambiental y economica (Mora, 2007; Honey et al., 2010). Un ejemplo de ello es la disminucion de desechos solidos en Playa Panama en el 2011 luego de la instalacion de basureros en la entrada de la playa y campanas de limpieza, que demuestran el interes de algunos usuarios por mejorar la calidad sanitaria y la belleza escenica del lugar. Con esto se reitera la importancia de implementar programas locales para la gestion adecuada de los desechos solidos, de manera que la ciudadania cuente con las herramientas adecuadas para lograr el cambio requerido.

De las 10 unidades hoteleras que operaban durante el 2012 en el PTGP, solo cinco poseen el CST (Programa Certificado de Sostenibilidad Turistica, 2011) e igual cantidad de playas (Playa Manzanillo, Playa Monte del barco, Playa Arenilla, Playa Chorotega o Panama y Playa Buena) han sido condecoradas con el reconocimiento PBAE (Mora, 2007; PBAE, 2010). El ICT como entidad responsable de regular el desarrollo del proyecto turistico, debe promover que todas las empresas involucradas sean certificadas con estas herramientas. Lamentablemente otras acciones del Estado no son tan beneficiosas para los recursos naturales, por ejemplo, en el 2006 se emite una declaratoria de Conveniencia Nacional para la totalidad del proyecto (Decreto Ejecutivo No. 33132-MP-T. 2006), la cual eximio a los desarrolladores dentro del PTGP de las regulaciones ambientales relacionadas con la tala de arboles (Honey et al., 2010). Esta accion incremento el potencial de vulnerabilidad futura de los ecosistemas terrestres y marinos -los cuales resultan gravemente afectados por la sedimentacion-, supeditado unicamente al grado de compromiso ambiental de las distintas concesionarias.

Al igual que la mayoria de los procesos de analisis para evaluar la gestion integral marino-costera, el modelo DPSIR se basa en la integracion de informacion socioeconomica y ambiental. Por tanto, la cantidad y calidad de informacion disponible son determinantes para lograr un analisis completo e integral. Es por esto que se deben desarrollar mecanismos para fomentar la transparencia en el actuar de todas las empresas dentro del PTGP, con la finalidad de garantizar el acceso a la informacion sobre sus programas de responsabilidad social y ambiental.

CONCLUSIONES

La evaluacion de contaminacion en Bahia Culebra permite concluir que este sitio tiene un grado alto de calidad sanitaria en sus aguas costeras, el cual ha sido constante en la escala temporal. Nuestros resultados tambien confirman que los arrecifes coralinos de esta bahia sufrieron una degradacion drastica en los ultimos anos, debido a una variedad de factores de origen natural y antropico. Esta combinacion de factores dificulta la mitigacion de danos, porque no todas las fuentes de impacto son facilmente identificables o controlables. No obstante, se debe mejorar la gestion integral de los residuos y monitorear la calidad sanitaria de las aguas costeras, para la deteccion temprana de posibles fuentes de contaminacion. El conjunto de acciones enfocado hacia una gestion integral del desarrollo de Bahia Culebra, puede contribuir a mermar la degradacion y favorecer el proceso de recuperacion de estos ecosistemas. Estas acciones deben involucrar al sector empresarial, institucional y comunitario, y su abordaje debe considerar cuatro ejes principales: el manejo adecuado de los residuos (especialmente los liquidos), el uso actual de los recursos, la educacion ambiental y las relaciones que se desarrollan entre los distintos actores.

Es necesario fortalecer las medidas de control sobre las empresas concesionarias, para lograr cumplir con todos los principios de desarrollo sostenible estipulados en el Plan Maestro. Resulta imprescindible la adopcion de un sistema actualizado que enliste los programas vigentes y las acciones de cada empresa, pues la disponibilidad de informacion es un pilar fundamental en la toma de decisiones. No se puede olvidar que Bahia Culebra forma parte de un desarrollo costero mas amplio, que incluye toda la region del Pacifico norte de Costa Rica. Por lo tanto, la implementacion de la gestion integrada en la bahia debe estar enmarcada en un plan nacional de desarrollo costero, que contemple el manejo de las actividades humanas y el uso de los recursos a lo largo del Pacifico costarricense, con miras a mejorar los ecosistemas marino-costeros, la calidad de vida de las comunidades locales y del pais en general. Dicho de otro modo, su modelo de gestion debe enfocarse en la resiliencia socioecologica, de manera que el sistema natural pueda conservar su capacidad de respuesta y adaptacion ante los cambios actuales y futuros.

AGRADECIMIENTOS

El trabajo de campo se realizo gracias al apoyo del programa de monitoreo del CIMAR, mediante el proyecto de Vicerrectoria de Investigacion "Sedimentacion de arrecifes coralinos" (N[degrees] 808-98-013). Se agradece al grupo Peninsula Papagayo por su constante disposicion a colaborar durante esta investigacion, en especial a Manuel Ardon y Elsa Bonilla por las entrevistas y la documentacion facilitada. Gracias a todas aquellas personas que hicieron aportes significativos para la investigacion.

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Celeste Sanchez-Noguera (1,2), Carlos Jimenez (1,3) & Jorge Cortes (1,4)

(1.) Centro de Investigacion en Ciencias del Mar y Limnologia (CIMAR), Universidad de Costa Rica, San Pedro, 11501-2060 San Jose, Costa Rica; celeste08@gmail.com

(2.) Maestria en Gestion Integrada de Areas Costeras Tropicales (GIACT), Universidad de Costa Rica, San Pedro, 11501-2060 San Jose, Costa Rica

(3.) Enalia Physis Environmental Research Centre, Acropoleos 2, 2101 Aglanzia, Nicosia, Cyprus

(4.) Escuela de Biologia, Universidad de Costa Rica, San Pedro, 11501-2060 San Jose, Costa Rica

Recibido 28-VII-2017. Corregido 30-XI-2017. Aceptado 03-I-2018.

Caption: Fig. 1. Location of sampling sites, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica. 1 = Palmitas, 2 = Guiri-Guiri, 3 = Playa Blanca, 4 = Esmeralda, 5 = Playa Panama. A, B, C, D and E indicate the location of five of the main concession companies within the Gulf of Papagayo Project.

Caption: Fig. 1. Ubicacion de los sitios de muestreo, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica. 1 = Palmitas, 2 = Guiri-Guiri, 3 = Playa Blanca, 4 = Esmeralda, 5 = Playa Panama. A, B, C, D y E indican la ubicacion de cinco de las principales empresas concesionarias dentro del PTGP.

Caption: Fig. 2. Total weight (line) and composition (bars) of solid waste collected in Playa Panama, Bahia Culebra, during periods 2000-2001 and 2010-2011. Data from 2000-2001 were taken from Garcia et al. (2006).

Caption: Fig. 2. Peso total (linea) y composicion (barras) de los desechos solidos depositados en Playa Panama, Bahia Culebra, durante los periodos 2000-2001 y 2010-2011. Datos de 2000-2001 provienen de Garcia et al. (2006).

Caption: Fig. 3. Temporal change of benthic composition in four sites, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica.

Caption: Fig. 3. Cambio temporal de la composicion bentonica en cuatro sitios evaluados, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica.

Caption: Fig. 4. Temporal comparison (black bar = decade 1990, white bar = 2010-2011) of sea urchins (Diadema mexicanum) densities in four sites, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica. Bar = average, line = standar error.

Caption: Fig. 4. Comparacion temporal (barra negra = decada 1990, barra blanca = 2010-2011) de la densidad del erizo Diadema mexicanum en los cuatro sitios evaluados, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica. Barra = promedio, linea = error estandar.

Caption: Fig. 5. Annual average concentrations of five nutrients at two different depths during 1999-2008, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica.

Caption: Fig. 5. Promedio anual de la concentracion de cinco nutrimentos a dos profundidades, durante el periodo 1999-2008, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica.

Caption: Fig. 6. DPSIR model adapted to Gulf of Papagayo Project, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica.

Caption: Fig. 6. Modelo de analisis DPSIR adaptado al proyecto PTGP, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica.
TABLE 1
Bacteriological criteria for classifying sea waters
in Costa Rica

CUADRO 1
Criterios bacteriologicos para clasificar las aguas
de mar en Costa Rica

Promedio geometrico de CF/100 mL    Calidad    Clase

[less than or equal to] 10         Excelente    AA
> 10-100                             Buena       A
> 100-240                           Regular      B
> 240-500                            Mala        C
> 500-1000                         Muy mala      D
> 1000                              Pesima       E

* Fuente: Laboratorio Nacional de Aguas.

TABLE 2
Microbiological quality in Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica,
during periods 2000-2001 and 2010-2011

CUADRO 2
Calidad microbiologica de Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica,
durante los periodos 2000-2002 y 2010-2011

                            Promedio       Promedio
                           aritmetico     geometrico
Sitio                     de CF/100 mL   de CF/100 mL   Clasificacion

2000--Bahia Culebra           < 2            < 2             AA
2002--Bahia Culebra           5.0            4.0             AA
2010-2011--Playa Blanca       1.8            1.8             AA
Playa Sombrero                42.3           5.1             AA
Playa Panama                 166.3           17.4             A
Esmeralda                     3.7            2.5             AA
Bahia Culebra                 53.5           4.5             AA

* Para clasificar la calidad de las aguas se usa el promedio geometrico
(Mora et al., 1989).

Los datos de 2000-2002 provienen de Garcia et al. (2006).

TABLE 3
Kruskal-Wallis values for comparing the temporal
change (1993-1996 y 2010-2011) of benthic compositon
by site, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica

CUADRO 3
Valores de Kruskal-Wallis para la comparacion por sitio
del cambio temporal (1993-1996 y 2010-2011) en la
composicion del bentos, Bahia Culebra,
Guanacaste, Costa Rica

Categoria            H         p

Coral vivo
Palmitas           5.33      0.02 *
Guiri-Guiri        18.67   1.55E-05 *
Playa Blanca       11.29   7.77E-04 *
Esmeralda          17.28   3.23E-05 *

Coral muerto
Palmitas           5.33      0.02 *
Guiri-Guiri        14.55   1.36E-04 *
Playa Blanca       8.04    4.57E-03 *
Esmeralda          17.28   3.23E-05 *
Sustrato libre
Palmitas           1.33       0.25
Guiri-Guiri        0.87       0.35
Playa Blanca       0.17       0.67
Esmeralda          16.33   5.3E-05 *

Macroalga
Palmitas           0.52       0.47
Guiri-Guiri        3.94      0.04 *
Playa Blanca       2.16       0.14
Esmeralda          0.56       0.45

Alga calcarea
Palmitas           5.33      0.02 *
Guiri-Guiri        1.23       0.27
Playa Blanca       11.29   7.78E-04 *
Esmeralda          0.65       0.42

Esponja
Palmitas           0.33       0.56
Guiri-Guiri        0.49       0.48
Playa Blanca       11.29   7.78E-04 *
Esmeralda          7.36    6.65E-03 *

Otros
Palmitas           5.33      0.02 *
Guiri-Guiri         6.5      0.01 *
Playa Blanca       11.29    7.77E-04
Esmeralda          6.75     9.35E-03

TABLE 4
Temporal comparison of species richness (S), diversity (H') and
evenness (J') of scleractinian corals in four sites, Bahia Culebra,
Guanacaste, Costa Rica

CUADRO 4
Comparacion temporal de la cantidad (S), diversidad (H') y
equitatibilidad (J') de especies de corales escleractineos en los
cuatro sitios evaluados, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica

Periodo                         1990's
Sitio             N       S       H'        J'

Palmitas          4       4     0.812      0.586
Guiri-Guiri      12       5     0.035      0.022
Playa Blanca      8       5     1.091      0.678
Esmeralda        12       5     1.282      0.797

Periodo                        2010-2011
Sitio             N       S       H'        J'

Palmitas          4       3     1.030      0.937
Guiri-Guiri      20       4     0.459      0.331
Playa Blanca      8       2     0.637      0.918
Esmeralda        12       2     0.616      0.888

N = cantidad de transectos por sitio.

TABLE 5
Temporal comparison of rugosity index ([I.sub.H]) and standar error
(EE) in four sites, Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica

CUADRO 5
Comparacion temporal del indice de heterogeneidad del sustrato
([I.sub.H]) y error estandar (EE) en los cuatro sitios evaluados,

Bahia Culebra, Guanacaste, Costa Rica

Periodo                       1990's
Sitio               N        [I.sub.H]       EE

Palmitas            4          1.24         0.39
Guiri-Guiri        12          1.57         0.24
Playa Blanca        8          1.16         0.19
Esmeralda          12          1.11         0.18

Periodo                        2011
Sitio               N        [I.sub.H]       EE

Palmitas            4          1.15         0.12
Guiri-Guiri        20          1.57         0.19
Playa Blanca        8          1.17         0.16
Esmeralda          12          1.16         0.14

N = cantidad de transectos por sitio.

TABLE 6
Lines of work of Peninsula Papagayo to accomplish the Environmental
Responsibility Policy

CUADRO 6
Ejes de trabajo de Peninsula Papagayo, para cumplir con la Politica
de Responsabilidad Ambiental

Eje de trabajo                          Acciones concretas

Recurso hidrico             Planta de tratamiento manejo de aguas
                            residuales.

                            No se cobra por descargar aguas residuales
                            en la Marina y se promueven que las mismas
                            no sean depositadas directamente en el
                            oceano.

                            Reutilizacion del 100 % de las aguas
                            residuales para riego de zonas verdes.

                            Campo de golf se sembro con Paspallum
                            vaginatum (especie con alta tolerancia al
                            calor y la sal). Riego con agua salina y
                            agua residual tratada.

Manejo de desechos          Programa de clasificacion de desechos
solidos                     solidos e identificacion de receptores
                            idoneos para cerrar el ciclo.

                            Recoleccion de desechos electronicos en 19
                            comunidades.

Proteccion de ecosistemas   Uso de cortinas de sedimento durante el
marinos                     proceso de construccion de la Marina (para
                            minimizar impacto en los arrecifes
                            coralinos aledanos al sitio).

                            Uso de aceites biodegradables dentro de la
                            Marina (primera empresa en utilizarlos a
                            nivel nacional).

Proteccion de sitios        Modificacion del diseno original de la
arqueologicos               Marina Papagayo para conservar intactas dos
                            trampas de pesca.

                            Comunicacion permanente con personal del
                            Museo Nacional, para preservacion in situ
                            otra trampa de pesca (la cual fue sepultada
                            bajo la construccion).

Manual de "compras          Eleccion de proveedores toma en cuenta
verdes"                     criterios de calidad, precio, buenas
                            practicas ambientales y generacion de
                            encadenamientos productivos.

Concientizacion en          Programa de Educacion Biologica (PEB) con
tematica ambiental          centros educativos de Liberia y Carrillo.

                            Campana de Conciencia Ambiental (charlas
                            ambientales, esfuerzos informativos).
                            Actividades para celebrar el Dia del
                            Ambiente (siembras, recolecciones, etc).

Respeto a las areas         Proteccion absoluta del humedal Palmares
protegidas

Reforestacion con           Vivero con especies forestales nativas para
especies nativas            los programas de repoblamiento.

Apoyo a programas de        Proyecto "Monitoreo de arrecifes coralinos
investigacion cientifica    en Bahia Culebra" (Universidad de Costa
                            Rica)

                            "Estudio de factibilidad del uso de agua
                            salina en el riego del campo de golf de
                            Peninsula Papagayo" (Universidad de Costa
                            Rica, Ministerio de Agricultura y
                            Ganaderia)

Fuente: Elaboracion propia con base en informacion de entrevistas (M.
Ardon, 2012; E. Bonilla, 2011) y consulta a distintas fuentes
bibliograficas (Peninsula Pagagayo, 2005; 2010a; 2010b; 2010c).
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Author:Sanchez-Noguera, Celeste; Jimenez, Carlos; Cortes, Jorge
Publication:Revista de Biologia Tropical
Date:Apr 1, 2018
Words:9149
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